中低速磁悬浮列车用制动器

前言

         磁悬浮列车主要用于国内各大城市及旅游景点交通列车，其总造价比城市轻轨及地铁开发费用节约近1倍，已是成熟技术的磁悬浮列车，所用制动机为液压式机械传动的制动器，每辆客车电磁铁转向架需要制动器16套，且如果开发一条运营线，磁悬浮列车运客间隔时间为5分钟，需磁悬浮列车数量较大，市场前景光明。中低速磁悬浮列车制动器是根据北京控股磁悬浮技术发展有限公司轨道结构形式而设计、开发的液压缸四联杆机构摩擦制动，单台制动器的制动力可达400kg，最大夹紧力达到9800N。
       新开发的中低速磁悬浮列车制动器是针对中低速磁悬浮列车采取的一种达到国际先进水平的解决方案。

制动器的特点
（1）制动器的执行部分设计为四联杆机构，推力由液压港提供。结构紧凑，轻巧。
（2）经进油口向油缸注入12.5MPa的液压油，通过液压缸推动活塞杆动作，带动左、右制动臂动作，直至夹紧导轨产生制动作用；当油缸卸压后，油缸活塞在弹簧的作用下恢复到缓解状态，活塞杆通过四联杆机构带动制动臂张开，闸片与钢轨脱开，使车辆缓解。
（3）重要零部件的工艺、材料。 左、右制动臂的材质选用ZG0Cr18NIi9制作，可改善加工、组装工艺性，防止列车行驶过程中发生导磁现象；提高产品的耐腐蚀及外观质量。闸片基体采用不锈钢制作，闸片采用铜基粉末冶金，使摩擦系数和硬度有机的结合，既保证了闸片摩擦系数的设计要求又不损坏导轨。
结构、作用原理
结构
中低速磁浮列车液压式机械制动器由一个安装底座、两个左右制动臂、液压缸、连接轴、销轴、O型圈、弹簧、紧固件等构成。（图示：图一）

图一
作用原理
       制动状态。当制动时，司机为制动器的油缸输入压力油，油压推动油缸活塞克服弹簧阻力，推动活塞杆移动，通过四连杆机构使左、右制动臂夹紧“导轨”，使列车减速制动。
       缓解状态（常态）。当制动器油缸卸载时，因油压降低，活塞在弹簧作用力的推动下连同活塞杆回到缓解位，并通过四连杆结构使左、右制动臂张开脱离导轨，使列车处于缓解状态。

主要性能参数及安装使用
制动器的参数
制动器最大油压: 15MPa
制动器最大工作行程时供油量：50ml
活塞工作行程:60mm   
制动器摩擦片与导轨间摩擦系数: ≥0.25（导轨材料为Q235B）
制动器最大夹紧力: 9800N
摩擦片的支撑材料:非磁性不锈钢
安装使用
       中低速磁悬浮列车机械制动器通过螺栓连接安装到列车上，安装时螺纹连接处应涂抹防松胶然后紧固。
       制动器安装座与磁悬浮列车上两电磁铁间的间隙内应安装垫片，垫片厚度已做成系列尺寸。
       通过控制元件控制液压油注入油缸，推动活塞杆动作，从而带动左、右制动臂动作，夹紧导轨，使制动器产生制动作用；油缸泄压后，活塞在弹簧作用力的推动下连同活塞杆回到缓解位，并通过四连杆结构使左、右制动臂张开脱离导轨，使列车处于缓解状态。
       制动摩擦块磨损到5mm时应予以更换，以确保制动器的正常作用。
样机试制
       按照公司2008年度新产品开发项目计划，在完成施工图设计后，开始样机试制，经过样机试制技术准备后，完成了18台中低速磁浮悬列车机械制动器样机试制。经过手动液压泵对其进行了密封性、作用性能的试验，其作用性能、密封性能符合中低速磁浮列车机械制动器试验技术条件规定，试验数据如上表。

结论
通过中低速磁悬浮列车机械制动器样机试制及试验得出以下结论：
（1） 中低速磁悬浮列车机械制动器样机设计结构合理，制造工艺性良好，便于拆、装和维护保养；
（2） 中低速磁悬浮列车机械制动器样机作用性能达到设计要求；
（3） 中低速磁悬浮列车机械制动器样机具备装车运用考验的条件；
（4） 工厂具备批量制造中低速磁悬浮列车机械制动器的条件和能力。